<Desc/Clms Page number 1>
Düse zum Ziehen von Tafelglas
Bei bekannten Düsen zum Ziehen vom Tafelglas, deren Durchflussquerschnitt entweder gleichbleibend breit oder - gegebenenfalls unter Bildung einer vorspringenden Düsenlippe am Düsenaustrittsquerschnitt- an den unterhalb der Düsenlippe liegenden Düsenmantelflächen erweitert ausgeführt ist und die vorzugs- weise aus keramischem Werkstoff bestehen und insbesondere für das Fourcault-Verfahren Verwendung finden, treten schon bei einer Betriebsdauer zwischen 100 und 200 Stunden Fehler auf, die als"Blitzen" oder"Blitzfäden"bezeichnet werden und darin bestehen, dass der Glasoberfläche allerfeinste Fäden von wenigen Zentimetern Länge aufgelagert sind.
Diese Fehler sind auf den Umstand zurückzuführen, dass die Glasmasse während des Betriebes ständig an der Düsenwange vorbeistreicht und die Düsenwandungen angreift. Bei Verwendung von Düsen aus Schamotte nimmt die Glasmasse Tonlösungen auf, wodurch die Bildung der Fäden verursacht wird. Ebenso erfolgt bei Metalldüsen ein Angriff der Düsenwandungen durch die vorbeistreichenden Glasmasseschichten.
Zur Vermeidung der Bildung von Längsstreifen in nach dem Fourcault-Verfahren gezogenem Glas ist es bekannt, die zum Ziehen verwendete Metalldüse und die die Düse umgebende Glasschmelze auf eine solche Temperatur abzukühlen, dass die Temperatur des beim Ziehen mit der Düse inherührungkommerr- den Glases tiefer ist als diejenige des maximalen Kristallisationsausmasses des Glases, wodurch eine Schutzschicht in Form eines an den Düsenwandungen ohne festzuhaften'entlanggleitenden Filmes erhalten wird. Diese nicht stagnierende, gleitende Schicht neigt zum Auftreten der bereits erwähnten Fehler, die als"Blitzen"oder"Blitzfäden"bezeichnet werden. Weiterhin haftet diesem bekannten Ziehen von Tafelglas der Nachteil an, dass eine Kühlwirkung erzielt werden soll, die wiederum Schädigungen in dem zu ziehenden Glas verursachen kann.
Eingehende Versuche haben ergeben, dass bei Düsen, deren Durchflussquerschnitt unter Bildung einer vorspringenden Düsenlippe am Düsenaustrittsquerschnitt an den unterhalb der Düsenlippe liegenden Düsenmantelflächen erweitert ausgeführt ist, das sogenannte"Blitzen"wesentlich verzögert und damit die Lebensdauer der Düse entsprechend verlängert werden kann, wenn erfindungsgemäss die Düsenlippe unter Bildung einer scharfkantigen Abstützfläche für eine stagnierende Glasmasseschicht an den erweiterten Düsenquerschnitt anschliesst.
Die geschilderten Nachteile werden dadurch vermieden, dass an den Düsenwandungen eine stagnierende Glasmasseschicht geschaffen ist, so dass die durch die Düse ständig hindurchströmende Glasmasselediglich am Düsenaustrittsquerschnitt mit den vorspringenden Düsenlippen in Berührung kommt.
Ein weiterer Vorteil der neuen Düsenform liegt darin, dass die Düsenlippe, d. h. die Stelle, auf welcher die Zwiebel aufsitzt, wärmer gehalten werden kann, da die warme stagnierende Glasmasse unterhalb der Düsenlippe ein Abkühlen derselben verhindert.
Zweckmässig wird auch der Düsenquerschnitt am Eintrittsende der Glasmasse in die Düse unter Bildung einer vorzugsweise scharfkantigen Abstützfläche für die unterhalb der Düsenlippe befindliche stagnierende Glasmasseschicht auf den normalen Querschnitt verengt ausgeführt. Durch den unteren vorzugsweise scharfkantigen Absatz wird also der Düsenquerschnitt auf diejenige Lichtweite zurückgeführt, die vorhanden wäre, wenn die bei dem oberen scharfkantigen Absatz beginnende Querschnittserweiterung nicht vorgesehen wäre.
Durch die Anordnung der am Düseneintrittsende befindlichen vorzugsweise scharfkantigen Abstützfläche wird die Aufrechterhaltung der stagnierenden Glasmasseschicht unterhalb der Dü-
<Desc/Clms Page number 2>
senlippe insofern weiter begünstigt, als das zu ziehende Glas in manchen Fällen eine derartige Zusammensetzung haben kann, dass die stagnierende Schicht bei Fehlen dieser am Eintrittsende befindlichen Abstützfläche von den Wandungen der Düse herabgleiten könnte. Die stagnierende Schicht legt sich hiebei sowohl gegen die obere als auch die untere scharfkantige Abstützfläche auf.
In den Fällen, in denen Glassorten zur Anwendung kommen, bei denen die durch Anordnung der scharfkantigen Abstützfläche-an der Düsenlippe entstehende stagnierende Schicht sich selbst ohne wieder herabzugleiten hält, erweist sich die Anordnung der vorzugsweise scharfkantigen Abstützfläche am Düseneintrittsquerschnitt als nicht notwendig.
Zwecks Schaffung gleicher Temperaturbedingungen an den Düsenmantelflächen verläuft erfindungsgemäss die Erweiterung des Düsenquerschnitts zwischen den Abstützflächen an den Düsenmantelflächen gleichmässig, etwa in der Weise, wie es bei den Düsenwandungen von nicht mit scharfkantigen Absätzen versehenen, bekannten Düsen der Fall ist.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Stärke der mit der scharfkantigen Abstützfläche versehenen Düsenlippe in Ziehrichtung von der Mitte der Düsenlängsseiten aus nach den Düsenenden hin allmählich zu-oder abnimmt. Durch diese Ausführungsform kann der durch das Auftreten von Bortenglas bedingte Verlust, der bei jedem Ziehverfahren eintritt, unter Zunutzemachung der Temperaturverteilung im horizontalen Querschnitt der Glasmasse unter der Ziehdüse vermindert werden. Unter "Bortenglas"sind die wulstförmigen Verdickungen an den beiden Längsseiten des gezogenen Glasbandes zu verstehen, die durch das infolge des Zuges der Glasziehmaschine bedingte" Einlaufen" des Glasbandes, d. h. das gezogene Glasband ist schmäler als die Länge des Düsenschlitzes, entstehen.
Die aus den beiden Schlitzenden der Düse hervorquellende Glasmasse kommt zusätzlich nur den beiden Rändern oder Borten der Glastafel zugute und verdickt daher dieselben im Sinne eines keilförmigen Wulstes, wodurch die Dicke der Glastafel an den beiden Rändern oder Borten zunimmt. Das dickere Bortenglas kann nicht verwertet werden und verursacht einen gewissen Verlust.
In der Regel ist die Mitte des Glasbandes in bezug auf die Horizontale etwas wärmer als das Glas, das sich in der Nähe der Stirnseiten der Ziehkammer und somit in der Nähe beider Düsenschlitzenden befindet. In diesem Falle muss die Stärke der Düsenlippe nach den Düsenenden zu erfindungsgemäss allmählich abnehmen. Die geringere Temperatur an den Stirnseiten der Ziehkammer ist abhängig von der Art der Isolierung der Ofenwandungen, dem Wärmeleitvermögen des verwendeten feuerfesten Materials, den Abstrahlungen der Glasbadoberfläche in der Ziehkammer und anderen Gegebenheiten wie z. B. der Ofenführung. Steht der Herdraum auf Unterdruck, so wird Falschluft angesaugt und die Glasmasse kühlt sich in der Nähe der Ofenwandungen weiter ab.
Wird der Ofen jedoch mit Überdruck gefahren, so treten heisse Ofengase entlang der Seitenwände ins Freie und verringern die Temperaturdifferenz zwischen Mitte des Glasbades und den Rändern bzw. gleichen dieselbe unter Umständen aus. In diesem Falle muss erfindungsgemäss die Stärke der mit der scharfkantigen Abstützfläche versehenen Düsenlippe in Ziehrichtung von der Mitte der Düsenlängsseiten nach den Düsenenden hin allmählich zunehmen. Ein Überdruck im Herdraum eines Ofens kann entweder durch die vorliegenden Betriebsbedingungen erwünscht sein, oder beispielsweise durch Zugmangel entstehen.
Die letzterwähnteAusführungsformderErfindung betrifft also eine besonders vorteilhafte Ausbildung der mit der scharfkantigen Abstützfläche versehenen Düsenlippe in der Längsrichtung im Hinblick auf die Temperaturverhältnisse über die Glasbandbreite.
In der Zeichnung sind gemäss der Erfindung ausgebildete Düsen beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen : Fig. l die neue Düse im Querschnitt nach Linie I-I der Fig. 2, Fig. 2 die Düse : im Längsschnitt
EMI2.1
lippen von der Mitte der Düsenlängsseiten nach den Düsenenden zu allmählich zunimmt, Fig. 4 eine abgeänderte Düse im Längsschnitt, bei der die Stärke der Düsenlippe von der Mitte der Düsenlängsseiten nach den Düsenenden zu allmählich abnimmt, Fig. 5 eine Düse im Querschnitt gemäss Fig. 1 in abgeänderter Ausführungsform.
Bei der Düse nach Fig. 1 und Fig. 2, die beispielsweise ausSchamotte hergestellt ist, ist der Druck- fluss querschnitt unter Bildung einer vorspringenden Düsenlippe 1 am Düsenaustrittsquerschnitt unterhalb der Düsenlippe 1 zwecks Bildung zurückspringender Düsenmantelflächen 2 erweitert ausgeführt. Die Düsenlippe 1 schliesst sich unter Bildung eines scharfen Absatzes 3 an die zurückgesetzten Mantelflächen 2 der Düse an.
Am Eintrittsende der Glasmasse in die Düse ist der Düsenquerschnitt wiederum unter Bildung eines scharfenAbsatzes 4 auf den normalen Querschnitt verengt ausgeführt. Zwischen den Absätzen 3 und 4 entsteht eine stagnierende Glasmasseschicht. die einmal eine unmittelbare Berührung der durch den Düsen querschnitt ständig durchfliessenden Glasmasse an den Düsenmantelflächen 2 verhindert und die ausserdem eine Warmhaltung der Düsenlippe 1 gewährleistet.
<Desc/Clms Page number 3>
Die Stärke der Düsenlippe 1 soll in senkrechter Richtung möglichst klein gehalten sein. Für das Four- cault-Verfahren hat sich eine Stärke der Lippe 1 in senkrechter Richtung von etwa 15 mm als besonders zweckmässig erwiesen. Für die Länge der Lippe 1 ist darauf zu achten, dass eine bestimmte Länge nicht überschritten wird, weil sich sonst infolge der stagnierenden Glasmasseschichten unterhalb der Lippe Entglasungen bilden könnten. Versuche haben ergeben, dass eine Lippenlänge von etwa 7 mm vorteilhaft ist.
Anstatt die Stärke der Lippe zur Aufrechterhaltung gleichmässiger Temperaturverhältnisse, wie aus Fig. 2 ersichtlich, rundherum gleichmässig auszuführen, kann es zur Beeinflussung der Temperatur des ssortenglases auch zweckmässig sein, die Stärke der Düsenlippe von der Mitte der Düsenlängsseiten nach den Düsenenden zu-entsprechend Fig. 3 - allmählich zunehmend oder-entsprechend Fig. 4 - allmäh- lich abnehmend zu gestalten. Die Düsenlippe wird nämlich umso heisser, je geringer ihre Stärke und umso kälter, je grösser ihre Stärke ist.
Bei der abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 5 setzt sich die Düsenlippe 1 unter Bildung eines scharfen Absatzes 3 ebenfalls an die zurückgesetzte Düsenmantelfläche 2 an, so dass sich unterhalb der Düsenlippe 1 eine stagnierende Glasmasseschicht bilden kann. Im Gegensatz zur Düse nach Fig. 1 ist aber der Düsenquerschnitt am Eintrittsende der Glasmasse in die Düse nicht verengt ausgeführt. Die Erweiterung des Düsenquerschnitts unterhalb der Düsenlippe 1 erstreckt sich vielmehr bis zum Eintrittsende der Glasmasse.
PATENTANSPRÜCHE ;
1. Düse, vorzugsweise aus keramischem Werkstoff, zum Ziehen von Tafelglas, insbesondere für das Fourcault-Verfahren, deren Durchflussquerschnitt unter Bildung einer vorspringenden Düsenlippe am Düsenaustrittsquerschnitt an den unterhalb der Düsenlippe liegenden Düsenmantelflächen erweitert ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Düsenlippe (1) unter Bildung einer scharfkantigen Abstützfläche (3) für eine stagnierende Glasmasseschicht an den erweiterten Düsenquerschnitt anschliesst.
<Desc / Clms Page number 1>
Nozzle for drawing sheet glass
In known nozzles for drawing sheet glass, the flow cross-section of which is either of the same width or - possibly with the formation of a protruding nozzle lip on the nozzle outlet cross-section - is extended on the nozzle jacket surfaces below the nozzle lip and which are preferably made of ceramic material and especially for the Fourcault process Are used, errors occur even with an operating time between 100 and 200 hours, which are referred to as "lightning" or "lightning threads" and consist in the fact that very fine threads of a few centimeters in length are superimposed on the glass surface.
These errors are due to the fact that the glass mass constantly brushes past the nozzle cheek during operation and attacks the nozzle walls. When using fireclay nozzles, the glass mass absorbs clay solutions, which causes the formation of threads. In the case of metal nozzles, the nozzle walls are also attacked by the glass mass layers passing by.
To avoid the formation of longitudinal stripes in glass drawn according to the Fourcault process, it is known to cool the metal nozzle used for drawing and the glass melt surrounding the nozzle to such a temperature that the temperature of the glass coming into contact with the nozzle during drawing is lower than that of the maximum degree of crystallization of the glass, whereby a protective layer is obtained in the form of a film that glides along the nozzle walls without adhering to them. This non-stagnant, sliding layer is prone to the occurrence of the aforementioned defects referred to as "lightning" or "lightning threads". Furthermore, this known drawing of sheet glass has the disadvantage that a cooling effect is to be achieved which in turn can cause damage to the glass to be drawn.
In-depth tests have shown that with nozzles whose flow cross-section is extended with the formation of a protruding nozzle lip on the nozzle outlet cross-section on the nozzle jacket surfaces below the nozzle lip, the so-called "flashing" can be significantly delayed and the service life of the nozzle can be extended accordingly if the The nozzle lip adjoins the enlarged nozzle cross-section, forming a sharp-edged support surface for a stagnant glass mass layer.
The disadvantages outlined are avoided by creating a stagnant glass mass layer on the nozzle walls so that the glass mass flowing through the nozzle only comes into contact with the protruding nozzle lips at the nozzle outlet cross-section.
Another advantage of the new nozzle shape is that the nozzle lip, i. H. the place on which the onion rests can be kept warmer, since the warm stagnant glass mass underneath the nozzle lip prevents it from cooling down.
The nozzle cross-section at the inlet end of the glass mass into the nozzle is also expediently narrowed to the normal cross-section, forming a preferably sharp-edged support surface for the stagnant glass mass layer located below the nozzle lip. By means of the lower, preferably sharp-edged shoulder, the nozzle cross-section is therefore returned to that light width that would be present if the cross-sectional expansion beginning at the upper sharp-edged shoulder were not provided.
The arrangement of the preferably sharp-edged support surface at the nozzle inlet end ensures that the stagnant glass mass layer is maintained below the nozzle.
<Desc / Clms Page number 2>
Senlippe is further favored insofar as the glass to be drawn can in some cases have such a composition that the stagnant layer could slide down from the walls of the nozzle in the absence of this support surface located at the inlet end. The stagnant layer rests against both the upper and the lower sharp-edged support surface.
In cases in which types of glass are used in which the stagnant layer created by the arrangement of the sharp-edged support surface on the nozzle lip holds itself without sliding down again, the arrangement of the preferably sharp-edged support surface on the nozzle inlet cross-section proves to be unnecessary.
In order to create the same temperature conditions on the nozzle jacket surfaces, according to the invention, the expansion of the nozzle cross-section between the support surfaces on the nozzle jacket surfaces runs uniformly, roughly in the same way as is the case with the nozzle walls of known nozzles that are not provided with sharp-edged shoulders.
In a further embodiment of the invention, it is proposed that the thickness of the nozzle lip provided with the sharp-edged support surface gradually increase or decrease in the pulling direction from the center of the longitudinal sides of the nozzle towards the nozzle ends. With this embodiment, the loss caused by the occurrence of edging glass, which occurs in every drawing process, can be reduced by making use of the temperature distribution in the horizontal cross section of the glass mass under the drawing nozzle. "Border glass" is to be understood as the bead-like thickenings on the two long sides of the drawn glass ribbon, which are caused by the "running in" of the glass ribbon as a result of the pull of the glass drawing machine, i.e. H. the drawn glass ribbon is narrower than the length of the nozzle slot.
The glass mass oozing out of the two slot ends of the nozzle also only benefits the two edges or borders of the glass sheet and therefore thickens them in the sense of a wedge-shaped bead, whereby the thickness of the glass sheet increases at the two edges or borders. The thicker braid glass cannot be recycled and causes a certain loss.
As a rule, the center of the glass ribbon is slightly warmer in relation to the horizontal than the glass that is located near the end faces of the drawing chamber and thus near both ends of the nozzle slot. In this case, according to the invention, the thickness of the nozzle lip must gradually decrease after the nozzle ends. The lower temperature at the end faces of the drawing chamber depends on the type of insulation of the furnace walls, the thermal conductivity of the refractory material used, the radiation from the glass bath surface in the drawing chamber and other factors such as B. the furnace guide. If the oven space is under negative pressure, false air is sucked in and the glass mass cools down further in the vicinity of the oven walls.
However, if the furnace is operated with overpressure, hot furnace gases escape along the side walls and reduce the temperature difference between the center of the glass bath and the edges or even out it under certain circumstances. In this case, according to the invention, the thickness of the nozzle lip provided with the sharp-edged support surface must gradually increase in the pulling direction from the center of the long sides of the nozzle towards the nozzle ends. An overpressure in the hearth of a furnace can either be desired due to the operating conditions present or, for example, due to insufficient draft.
The last-mentioned embodiment of the invention thus relates to a particularly advantageous design of the nozzle lip provided with the sharp-edged support surface in the longitudinal direction with regard to the temperature conditions over the width of the glass strip.
In the drawing, nozzles designed according to the invention are illustrated, for example. They show: FIG. 1 the new nozzle in cross section along line I-I in FIG. 2, FIG. 2 the nozzle: in longitudinal section
EMI2.1
lip gradually increases from the center of the long sides of the nozzle towards the nozzle ends, Fig. 4 shows a modified nozzle in longitudinal section, in which the thickness of the nozzle lip gradually decreases from the center of the long sides of the nozzle towards the nozzle ends, Fig. 5 shows a nozzle in cross section according to Fig. 1 in a modified embodiment.
In the case of the nozzle according to FIGS. 1 and 2, which is made of chamotte, for example, the pressure flow cross-section is extended with the formation of a protruding nozzle lip 1 on the nozzle outlet cross-section below the nozzle lip 1 for the purpose of forming recessed nozzle jacket surfaces 2. The nozzle lip 1 adjoins the recessed lateral surfaces 2 of the nozzle, forming a sharp shoulder 3.
At the entry end of the glass mass into the nozzle, the nozzle cross section is again narrowed to the normal cross section with the formation of a sharp shoulder 4. Between paragraphs 3 and 4 a stagnant layer of glass mass is created. which on the one hand prevents direct contact of the glass mass, which is constantly flowing through the nozzle cross-section, with the nozzle jacket surfaces 2 and also ensures that the nozzle lip 1 is kept warm.
<Desc / Clms Page number 3>
The thickness of the nozzle lip 1 should be kept as small as possible in the vertical direction. For the Fourcault method, a thickness of the lip 1 in the vertical direction of about 15 mm has proven to be particularly useful. For the length of the lip 1, care must be taken that a certain length is not exceeded, because otherwise devitrification could form as a result of the stagnant layers of glass compound below the lip. Tests have shown that a lip length of about 7 mm is advantageous.
Instead of making the thickness of the lip uniform all round to maintain uniform temperature conditions, as can be seen in FIG. 2, it can also be useful to influence the temperature of the sorts of glass by increasing the thickness of the nozzle lip from the center of the long sides of the nozzle to the nozzle ends - as shown in FIG. 3 - gradually increasing or - according to FIG. 4 - gradually decreasing. The nozzle lip becomes hotter, the lower its thickness and the colder, the greater its thickness.
In the modified embodiment according to FIG. 5, the nozzle lip 1 also attaches itself to the recessed nozzle jacket surface 2, forming a sharp shoulder 3, so that a stagnant glass mass layer can form below the nozzle lip 1. In contrast to the nozzle according to FIG. 1, however, the nozzle cross-section at the entry end of the glass mass into the nozzle is not designed to be narrowed. The widening of the nozzle cross-section below the nozzle lip 1 rather extends to the inlet end of the glass mass.
PATENT CLAIMS;
1. Nozzle, preferably made of ceramic material, for drawing sheet glass, in particular for the Fourcault process, the flow cross-section of which is designed to be expanded with the formation of a protruding nozzle lip on the nozzle outlet cross-section on the nozzle jacket surfaces lying below the nozzle lip, characterized in that the nozzle lip (1 ) adjoins the enlarged nozzle cross-section, forming a sharp-edged support surface (3) for a stagnant glass mass layer.